JPH07288375A

JPH07288375A - 回路基板

Info

Publication number: JPH07288375A
Application number: JP8057694A
Authority: JP
Inventors: Koichi Orita; 浩一折田; Ryoichi Morimoto; 亮一森本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】スルー・ホール、ブラインド・ヴィア・ホ
ールの孔内を半田で塞ぐともに、半田バンプを形成する
際、あるいはリード付き電子部品をスルー・ホールに半
田付けする際に、ボイドやブロー・ホールが発生するこ
とを防止するランド形状を提供する。【構成】スルー・ホールまたはブラインド・ヴィア
・ホールの孔周辺の導体パターンに形成されたランド
に、孔から周縁にかけて一以上の溝を設け、溝の底面は
回路基板の基板材料が露出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板上に設けられ
たスルー・ホールまたはブラインド・ヴィア・ホールの
ランド形状の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の性能上および経済上の
ニーズから、回路基板における電子部品実装の高密度化
が進められ、狭い面積に電子部品を高密度に実装するた
め、多層基板が多く用いられている。多層基板１は、図
４（ａ）のように、導体パターン２が設けられた複数の
基板３を積層することによって形成されており、多層基
板１の表裏の導体パターン２Ａ、２Ｂを電気的に接続す
るスルー・ホール４や、導体パターン２Ａ、２Ｂと内側
の導体パターン２Ｃを接続するブラインド・ヴィア・ホ
ール５が形成されている。スルー・ホール４およびブラ
インド・ヴィア・ホール５の孔内壁には、メッキ等によ
り導体層６が形成されている。また、スルー・ホール４
およびブラインド・ヴィア・ホール５の孔周辺には、図
４（ｂ）のように、リング状のランド７が形成され、導
体パターン２Ａ、２Ｂに接続されている。

【０００３】当初、このスルー・ホール４やブラインド
・ヴィア・ホール５は各層の導体パターン２の電気的接
続としてのみ用いられ、入出力端子（Ｉ／Ｏ端子）ある
いは電子部品を接続する端子として積極的に用いられて
いなかった。しかしながら、最近はより一層の小型化、
より一層の高密度化を図るために、入出力端子として、
また電子部品を接続する端子としての利用が行われるよ
うになってきた。

【０００４】しかしながら、ランド７を、入出力端子あ
るいは電子部品搭載用のランドとして使用するために
は、孔内に銀ペースト等の導電ペーストを充填後、表面
にメッキを施してランドを形成したり、スクリーン印刷
法あるいはフロー法によって、スルー・ホール４やブラ
インド・ヴィア・ホール５の孔内に半田を充填して孔内
を塞いだり、半田バンプを形成する必要があった。

【０００５】スクリーン印刷法の概略を図５を用いて説
明する。図５（ａ）のように、半田ペースト８を充填す
るスルー・ホール４に半田ペースト８を印刷するための
所定パターンを形成したマスク９を重ね合わせた後、ス
キージ１０を用いて半田ペースト８を回路基板１１のラ
ンド７の表面に印刷する。図５（ｂ）のように、マスク
９を取り除いた後、半田ペースト８が印刷された回路基
板１１の表裏を図５（ｃ）のように、反転する。この状
態で回路基板１１をリフロー炉に流し、半田ペースト８
を溶融する。スルー・ホール４の孔内は、半田の表面張
力により塞がれるとともに、回路基板１１の裏側には、
図５（ｄ）に示すように、凸状の半田バンプ１２が形成
される。

【０００６】フロー法は、溶融した半田表面に回路基板
１１などの半田付け面を接触させて、溶融半田を半田付
け面に供給する方法で、スクリーン印刷法と同様に孔内
が塞がれるとともに、半田バンプ１２が形成される。

【０００７】なお、ブラインド・ヴィア・ホール５につ
いても、スルー・ホール４と同様に行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような方法を用い
た場合、スルー・ホール４やブラインド・ヴィア・ホー
ル５の孔内には、必然的に半田ペーストに含まれるフラ
ックス成分に起因した揮発性ガスや、巻き込まれた空気
（以下ガスという）が残存している。ガスは、孔の上方
にしか抜けないため、溶融した半田が固まる際、図６
（ａ）のように、孔内や半田バンプ１２内にボイド１３
やブロー・ホール１４が残り易すかった。このため、孔
内の半田の充填量が均一とならずに、信頼性に欠けるば
かりでなく、半田バンプ１２の高さ形状が一定とならな
いという不都合もあった。

【０００９】また、リード付き電子部品をスルー・ホー
ル４に半田付けするには、リード端子をスルー・ホール
４の孔内に挿入後、半田槽に潜らせて半田付けする方法
が一般的であるが、この場合にも上述したと同じ理由
で、図６（ｂ）のように、孔内にボイド１３やブロー・
ホール１４が生じるという問題があった。

【００１０】そこで本発明は、スルー・ホール４やブラ
インド・ヴィア・ホール５の孔内を半田で塞ぐととも
に、半田バンプ１２を形成する際、あるいはリード付き
電子部品をスルー・ホール４に半田付けする際に発生す
るボイド１３やブロー・ホール１４の発生を防ぐことを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成される。すなわち、スルー
・ホールまたはブラインド・ヴィア・ホールが形成され
た回路基板において、前記スルー・ホールまたはブライ
ンド・ヴィア・ホールの孔周辺に形成されたランドに
は、前記孔から放射方向に延びる少なくとも一以上の溝
が設けられ、該溝の底面には基板面が露出するように構
成したものである。

【００１２】

【作用】ランドに設けられた溝の底面の露出した基板面
は、溶融半田に濡れないため、溝は半田で塞がれない。
このため、溝は、ガスの逃げ道を形成することになる。
この結果、スルー・ホールまたはブラインド・ヴィア・
ホールの部分に半田バンプを形成する際、スルー・ホー
ルまたはブラインド・ヴィア・ホールの孔内の溶融され
た半田中に生じたガスは、孔の上方だけでなく、溝を経
由しても孔外に抜ける。

【００１３】

【実施例】スルー・ホール４またはブラインド・ヴィア
・ホール５のランド形状以外の構成は、従来例と同じな
ため、同じ番号を用いてその説明を省略する。

【００１４】回路基板１１に設けた、スルー・ホール４
の周辺には、孔を中心として円形状のランド１６が設け
られている。ランド１６には、図１（ａ）のように、１
００乃至２００μｍの幅Ｌ１を有する四つの溝１７が、
孔から周縁にかけて、放射状に設けられる。実施例で
は、例えばランド１６の厚みは３５μｍ、外径は８００
μｍ、スルー・ホール４の内径は３００μｍであり、十
字状に設けられた溝１７を示す。溝１７の底面は、図１
（ｂ）のように、導体が除かれており、回路基板１１の
基板面、例えばエポキシ樹脂等が露出している。溶融半
田は、エポキシ樹脂等とは反応しないため、溝１７は半
田と濡れることがなく、半田によって塞がれない。従っ
て、ランド１６の上に半田を供給しスルー・ホール４に
半田を充填する際に、孔内の溶融された半田に生じたガ
スは、孔の上方だけでなく、溝１７に沿った方向にも逃
げることができる。すなわち、図２のように、ランド１
６およびスルー・ホール４の部分に半田バンプを形成す
る場合、溶融半田に含まれているガスは、孔の上方向Ｄ
１だけでなく、溝１７に沿ったＤ２の方向にも逃げる。
なお、リード付き電子部品を、スルー・ホール４に半田
付けする際も同様である。

【００１５】また、回路基板１１の表面には、半田付着
を防止するために半田レジスト層１８を設ける場合があ
る。図３（ａ）に、ランド１６と同心円状に一定のギヤ
ップＧを設けて印刷した半田レジスト層１８を設けた場
合を示す。この場合、孔内に充填された溶融半田に含ま
れているガスは、孔の上方および溝１７に沿って孔外に
逃げる。一方、半田レジスト層１８が、ランド１６の周
縁と一部重なる場合には、ランド１６の上面に半田が付
着すると、溝１７は半田と半田レジスト層１８によって
塞がれてしまい、溝１７はガス抜きの役目を果たせな
い。このため、図３（ｂ）のように、半田レジスト層１
８とランド１６が重なる部分から溝１７を、長さＬ２だ
けさらに延長して、半田レジスト層１８にも溝１９を形
成する。

【００１６】溝１７の形成方法として、図３（ａ）のよ
うに、導体パターン２Ａ、２Ｂをパターン・エッチング
をすると同時に溝１７を形成することができる。また、
図３（ｂ）のように、半田レジスト層１８がランド１６
と重なる場合には、溝１９は半田レジスト層１８を形成
後、レーザー・ビームを用いたり、エンド・ミル等のド
リルを用いて物理的に切削して形成する。後者の場合、
ランド１６の溝１７は、あらかじめパターン・エッチン
グで形成しておいても良いし、半田レジスト層１８に溝
１９を形成する際に彫り込んでも良い。

【００１７】なお、実施例ではスルー・ホール４を用い
て説明したが、ブラインド・ヴィア・ホール５について
も同じである。また、スルー・ホール４またはブライン
ド・ヴィア・ホール５の孔内の溶融された半田中に生じ
たガスは、孔の上方および溝１７、１９に沿って逃げる
ため、溝１７、１９は回路基板１１の上表面のみに設け
ても良い。さらに、ランド１６に形成する溝１７、１９
は、四本設ける場合について説明したがこれに限られな
い。形成される半田バンプ１２内のガス抜きができる十
分な本数を設ける。回路基板１１は多層基板でも、両面
基板であっても良い。

【００１８】

【発明の効果】回路基板に形成したスルー・ホールまた
はブラインド・ヴィア・ホールの孔の周りに設けたラン
ドに、孔から放射状に延びる溝を形成したから、スルー
・ホールまたはブラインド・ヴィア・ホール部分に半田
を充填して半田バンプを形成する際、あるいはリード付
き電子部品をスルー・ホールに半田付けする際、溶融半
田中のボイドやブロー・ホールの発生を防ぐことがで
き、また半田バンプの不良が低減し、さらに一定の高さ
の均一な半田バンプが形成できる。

【００１９】ボイドやブロー・ホールが無くなることに
より、スルー・ホールまたはブラインド・ヴィア・ホー
ル孔内の導体層、あるいは導体層とリード付き電子部品
のリード線は半田と確実に接続されるため、機械的信頼
性が高くなる。また、均一な半田バンプを用いて他の端
子に接続するので、入出力端子としての信頼性が極めて
向上し、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明にかかるランドの表面図、
図１（ｂ）は本発明にかかるランドが形成されたプリン
ト配線板の断面図である。

【図２】本発明にかかるランドを使用したときのガスが
逃げる方向を示す図で、図２（ａ）は表面図、図２
（ｂ）は断面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明にかかるランドと半田レジ
スト層の間にギャップがある場合、図３（ｂ）は本発明
にかかるランドと半田レジスト層が一部重なった場合の
溝を示す図である。

【図４】図４（ａ）は従来の多層基板の断面図、図４
（ｂ）は従来の多層基板のスルー・ホールおよびブライ
ンド・ヴィア・ホールの孔周辺の導体パターンに形成さ
れたランドを示す図である。

【図５】従来の、スルー・ホール内に半田を充填し、半
田バンプを形成する方法を示す図である。

【図６】図６（ａ）、（ｂ）はボイドおよびブロー・ホ
ールが生じたスルー・ホールの断面図である。

【符号の説明】

１多層基板２導体パターン４スルー・ホール５ブラインド・ヴィア・ホール７ランド１２半田バンプ１３ボイド１４ブロー・ホール１６ランド１７溝１８半田レジスト層１９半田レジスト層の溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スルー・ホールまたはブラインド・ヴィ
ア・ホールが形成された回路基板において、前記スルー
・ホールまたはブラインド・ヴィア・ホールの孔周辺に
形成されたランドには、前記孔から放射方向に延びる少
なくとも一以上の溝が設けられ、該溝の底面には基板面
が露出するように構成したことを特徴とする回路基板。